玉米收获机械的现状及其发展建议

作者：佟金 贺俊林

欢迎访问e展厅 展厅 4 收获机械展厅 打麦机, 小麦收获机, 玉米收获机, 水稻收割机, 联合收割机, ... 摘要：玉米作为我国第三大种植作物，其机械化收获已经提到议事日程。近年来我国各地玉米收获机械有了一定的发展，特别在一些关键问题上取得了一些突破性的进展，预计今后几年玉米的机械化收获规模及水平会出现长足的发展。发展玉米机械化收获技术需要正确的政策引导、可行的工艺与农艺指导；需要产学研相结合；要注重实际问题的解决和致力于作业性能的不断改善；要洋为中用；因地制宜、循序渐进地发展玉米收获机械。 关键词：玉米收获机，现状，发展建议 玉米是世界上种植最广泛的谷类作物之一，其种植面积和总产量仅次于稻谷和小麦而居于第三位。 玉米也是我国第三大种植作物，是粮食、饲料原料，也是重要的工业原料。作为世界第二大玉米生产国的中国（表1），我国玉米种植范围很广，除了青海、海南、江西和上海的种植面积小于1万公顷外，各省（市）均有不同程度的种植，全国种植玉米面积约二千四百万公顷，占全国耕地面积的24.2%。据2003年农业部统计数据（表2），玉米种植大省（超过2百万公顷的）有：吉林、河北、山东、河南、黑龙江，总产量超过1千万吨的省有吉林、山东、河北，十省市的单产超过5吨／公顷。 省份 吉林 河北 山东 河南 黑龙江 内蒙古 辽宁 四川 云南 陕西 山西 面积 2 627 2 489 2 406 2 387 2 054 1 591 1 435 1 161 1 067 948 916 总产 1 615 1074 1 411 766 831 889 907 517 400 373 477 单产 6 148 4 314 5 865 3 211 4 046 5 585 6 322 4 454 3 748 3 935 5 210 近些年农业现代化水平得到了较大的提高，而玉米的收获的机械化程度却相当低。随着我国畜牧业和粮食加工业飞速发展，玉米的需求量逐年增加，而玉米收获的机械化问题已成为制约这一产业发展的“瓶颈”，我国玉米生产迫切需要来一场革命性的发展，使玉米机械化收获实现较大突破。 1 我国玉米收获机械的历程和现状 我国玉米收获机械的研制起始于1960年，先后进行了长达6年，“文革”期间被迫中断；1971年全国农业机械化工作会以后，玉米收获机械化掀起高潮，经历了从引进、使用、仿制、改进国外样机到基础理论研究和自行设计两个阶段。截止到1983年，通过省级鉴定的玉米收获机械有14种，地市级鉴定的有5种，其中仅有一种进行了小批量生产。从1961年开始研制，到1988年28年来，累计生产的各种类型的玉米收获机1143台，其中只有两种机型生产量超过了100台；中国农业机械化科学研究院与佳木斯农机厂研制的牵引式三行立辊玉米摘穗机，累计生产178台。1975年，中国农业机械化科学研究院与赵光机械厂研制成功的4YW－2型牵引式卧辊双行玉米摘穗机，该机型是中国自行研制的首台玉米收获机械，填补了我国的空白。八十年代开始的农村联产承包责任制和国营农场兴办家庭农场，因玉米生产规模过小，曾一度使玉米生产机械化进入低潮。 九十年代初，全国再次掀起了玉米收获机械化的高潮，到目前为止，玉米收获机械已生产几千台。主要机型是黑龙江省赵光机械厂生产的丰收牌4YW－2型玉米联合收获机、天津、新疆、石家庄、邯郸等地生产的4YZ－3型自走式玉米联合收获机、北京生产的4YZ－4型自走式玉米联合收获机、山东兖州、淄博、潍坊生产的4YW－2型悬挂式玉米联合收获机和郑州农具厂生产的单行玉米联合收获机。但目前玉米收获基本上仍靠人畜力完成，2%的玉米机械化收获水平远远落后于小麦75％、水稻20％的机械化水平。在国家农机化统计指标中还没有列入玉米机械收获这一项。 近几年，我国三大作物机械化收获继续保持良好的发展态势，小麦机收水平超过了70%，机播面积基本上得到了机械化收获；水稻机收水平超过了20%，机播、机插面积基本上得到了机械化收获。尽管玉米收获机械化水平不足2%，从全国范围来看仍然处在发展的初始阶段，全国5千台左右的玉米收获机拥有量，主要分布在山东、北京、河北、黑龙江、辽宁等省市和新疆生产建设兵团，与小麦、水稻相比是微不足道，但从玉米收获机自身发展来看，玉米收获机化还是取得了较好的发展，生产和开发的企业有北京：亨运通、金乐，天津：富康；河北：农哈哈、中收藁城、大农、石农，山东：国丰、玉丰、大丰、向农、北汽福田、汇丰、双力，山西：信联等。全国实际总产量约1000台。 玉米机械化收获近期的发展主要表现在两个方面：一方面，在不对行收获等技术难点上取得一定突破，玉米收获机械的开发进入一个新的时期，以天津富康为代表的一批新产品问世，虽然整体产量还很小，但市场已出现热销；另一方面，北方各省、市、自治区都进一步加强了玉米收获机械化技术的推广力度，在局部地区，玉米机收已开始步入发展的快车道，取得了一定的成效。 2004年8月5日，由天津市农机推广总站主办、天津富康公司承办的“天津富康玉米联合收获机演示会”在该市武清区召开。来自北京、河北、山东等10多个省市的农机推广部门、经销单位和购机农民代表等140多人参会，观看了机具现场演示。天津富康农业开发有限公司研制生产的4YW－Q型全幅玉米收获机、4YW－Q型全幅秸秆整留玉米收获机及4YW－Q型茎穗兼收型玉米收获机倍受购机农民、农机推广人员和农机营销人员青睐。 2004年8月27日，山东省召开全省玉米收获、秸秆还田暨保护性耕作机械化现场会。山东省是玉米种植大省，年种植面积一般在3400万亩左右。从2001年以来，该省组织实施了以玉米收获机械化为首项的8大农机化创新示范工程，建立玉米收获、秸秆还田和保护性耕作机械化创新示范基地46个，并专门制定了奖励办法，使玉米收获机械等装备实现了跨越式发展。今年国丰、向农、玉丰等几大机械公司均研制生产出了全幅玉米收获机，既有自走式，也有背负式，都开始出现脱销现象。 2004年9月1日，由天津市农机局组织的保护性耕作及秸秆综合利用机具选型演示会在北辰区大张庄镇召开。来自约翰·迪尔天拖、河北农哈哈机械股份有限公司、石家庄布谷农机有限公司、天津富康农业开发有限公司等12家企业的20种不同型号的保护性耕作机具及秸秆综合利用机械进行了展示和现场作业表演。会议采取技术报告、厂家现场讲解和机具演示相结合的方式。市有关领导、技术人员及农业、农机大户等近200余人观看了机具现场演示。 2004年9月7日，由农业部农机化技术开发推广总站与山西省农机局共同组织的“2004北方现代农业装备推广展示交易会”在山西现代农机推广展示服务中心隆重开幕。有关领导，还有来自北方21个省市农机推广站和农机生产企业、营销代理商的代表参加了大会开幕式。展交会上云集了来自全国12个省（市、自治区）的120余家农机生产企业及国内外知名品牌代理商，展出机具达十五大类型200余个品种共1000余台。山西省乃至周边省份的近万名农机大户、种植养殖大户观摩了展会并选购了机具。会议期间，由省农机推广总站牵头组织有关专家对展出机具进行了现场评议，初步选定了2005年山西省重点推荐和重点补贴机型。 2004年9月25日，内蒙古农牧业厅在通辽市科尔沁区西六方镇召开“全区玉米机械化收获现场会”，天津富康农业开发有限公司生产的富源牌4YW－Q型全幅玉米收获机、山东向农机械有限公司生产的4YW－2A型玉米联合收获机、山东玉丰农机集团公司生产的玉丰牌玉米联合收获机和北京金乐农机有限公司生产的4YB－3型玉米收获机等进行了现场演示。有关领导及有关科技人员共300余人参会。 2004年10月9日，由吉林省秋季农机化生产现场会在长春市双阳区召开，来自全省各地农业部门共400多人观看了现场演示。 由以上一些玉米主产区的动向可知，政府对玉米的机械化收获越来越重视，农机大户、种植大户感兴趣，显现出玉米机械化收获的良好前景。政府的购机资金直补政策，农机推广部门的技术协助，监理部门的质量监管，推动着玉米收获机市场的启动和发展。 2 玉米收获机械的技术思路 目前，我国玉米收获机的产品质量和技术含量都存在不同程度的问题。从技术角度考虑，关键是要解决总体设计问题，然后才是制造工艺、原材料和产品的推广。 解决技术问题，应该在从以下几个方面考虑：①行距，即对行问题；②开道，即割前预处理问题；③秸秆，即秸秆还田或回收问题；④性能，即机具作业的性能以及价格问题。 2.1对行距的适应性 由于各地玉米种植的习惯不同，有平播、垄播、沟播以及套播、点种等形式，机播的行距也多种多样，30 cm~70 cm的行距都有种植，另外还有宽窄行种植方式等。长期以来，对行问题一直被视为玉米收获机发展的瓶颈问题。相当一部分人员呼吁统一玉米种植行距，要求种植农艺适应收获工艺。但是由于各地种植方式存在较大差异，再加上玉米收获的时间性并不强，所以这一要求未能被接受。 事实上，收获机收获行数与播种机播种行数不一致时，也必然出现对不上行的问题。另外，收获作业时机具行走的偏行，也会出现动态的不对行问题。 针对不对行收获问题上，除天津富康农业开发有限公司于2002年开发出4YW-Q型不对行玉米联合收获机并投入市场之后，又有若干企业宣称开发出不对行玉米收获机，并且也逐渐投入市场。解决对行问题的思路主要是变被动喂入为主动喂入。从田间试验和推广的情况看，效果还是比较显著的。对行问题的初步解决为玉米机收的跨区作业解决了极为现实的难题。 所以盲目地要求玉米种植农艺去适应机械化收获工艺，是不值得提倡的。玉米栽培的各个环节是一个系统工程，应该也必须全面系统多方位多视角去分析，在品种、播种、调控、收获、贮藏等方面协调解决。目标是系统工程角度的高产、优质、高效。 2.2开割道与机具的配置问题。 我国农场较少，责任田地块小、地挨地，地边空行较少，作业难度较大，所以侧置式等需要开道的机型普遍不受欢迎。因此，玉米收获机应该也必须解决开道的问题。另外，从现有机具配置来看，拨禾、摘穗、集穗机构都放在前面，机组平衡困难；车身过长，也使整机转向不灵活，浪费工作时间，工作效率不高。因此科研单位和生产厂家应针对此问题研制操作灵活、视野宽阔、维修方便的产品。 玉米收获机应以3行和4行为主，割幅应宽于车辆宽度。建议背负式为近期主要发展机型，可以提高动力的利用率。已有的两行和单行玉米收获机可以作为过渡或者补充。可以采用拖拉机倒开的配置方式，解决机组的平衡和操向问题。应该注意研制开发联合收获机液压底盘，充分利用小麦联合收割机底盘，研制配套的玉米收获割台，提高机具利用率。 2.3秸秆的处理或还田问题。 玉米秸秆的处理主要有就地粉碎还田、整秆翻埋、整秆回收和粉碎回收作为青贮料或绿肥。现有玉米联合收获机都配有秸秆粉碎还田机，在进行摘穗作业的同时，将玉米秸秆粉碎后抛洒在地里，实现秸秆还田。畜牧养殖业的发展，玉米秸秆作为一种饲料的需求也在不断增加。天津富康公司的秸秆整留回收装置，可将玉米秸秆整秆保留回收；同时，几家公司等还开发出秸秆粉碎回收装置用于青贮。这些装置需要注意青贮对秸秆粉碎和洁净度的要求和相应的技术措施做保障。秸秆粉碎需耗用较大的动力，应在总体设计上多做研究。另外，根茬处理还不行，影响着冬小麦等下茬作物的播种作业。 2.4机具的作业性能以及价格 现有的玉米收获机械籽粒破损率、损失率、果穗损失率距现行标准还存在一定的差距。作业故障率均较高，特别是首次故障作业时间均较低。其中有制造和使用上的原因，但在很大程度上也是设计水平不够造成的。目前大部分产品还处于多点试验、示范阶段，边设计、边制造，边销售、边“救火”，少数企业的玉米联合收获机也仅小批量生产。生产厂家技术力量多显薄弱，缺乏技术积淀。产品存在破碎率高、可靠性差、平均无故障时间短等问题，且大部分机型作业效率不高，均未达到设计效率要求，个别机型还存在收获物杂质多、秸秆粉碎效果差等缺点。 可靠性是产品的生命力，需要学习知名产品认真求精的生产理念，与具有较好技术积淀的高校和科研单位联合协作，生产出性价比高、可靠性好、有市场竞争力的产品。 由于玉米收获机械在生产和应用上都处于初级阶段，未形成规模效益，因而价格和使用费用过高。玉米收获机的结构比小麦收割机简单，但市场价格上却高于小麦收割机，玉米收获亩收费也标准高于小麦。这也是玉米机械化收获发展的“价格瓶颈”。 3 玉米收获机械发展的建议 《全国农业机械化发展第十个五年计划》中重点推广的十大农机化技术中包括了玉米收获机械化技术。天津、河北、内蒙古、陕西、山西、山东、辽宁、吉林、黑龙江、安徽、宁夏等省（市、区）已把玉米机械化收获列入重点推广计划，玉米收获机械化发展前景非常广阔。 在发展玉米收获机械化技术进程中，笔者建议注意以下几个方面： 一、正确的政策引导 对于处在发展初期的玉米机械化收获工程，必然会出现一些问题。作为领导者，一定要坚持理想，坚定信念，充分发挥政府和农机管理与推广部门的政策导引和促进作用，加强领导，通过政策和财政上的指导和宏观上的调控，促进玉米机械化收获的发展。 二、可行的工艺与农艺指导 要对玉米从种到收的整个过程中与机械化收获相关联的环节系统地思考和有机地解决，切忌自以为是的思维方式。要充分考虑农村的经营体制、生产规模、种植制度等方面及其发展进程的影响，使产品适应当前我国农村不同的需要。要注意产品的“三化”即系列化、通用化和标准化问题。 三、产学研相结合，注重基础理论的研究 科技创新是给产品不断发展进步、加快机具技术升级的动力，技术积淀是企业长期稳定发展的关键性因素。要组织农机科研院校、生产企业、推广部门联合攻关，优势互补，协同发展，加大对农机新产品开发的投入。应当重视关键技术的基础理论研究，提高设计水平、加大产品技术含量。 四、注重实际问题的解决和致力于作业性能的不断改善 在研发中需要强化中间试验，考核机具整体性能，以适用性强、可靠性高、成本低为主攻方向，开发出既性能先进，又使用性强的玉米收获机。针对我国农村经济总体水平不高，农民人均收入仍较低的状况，大、中、小机型结合，分层次研究、开发与推广。 五、洋为中用；因地制宜 应注重引进并消化吸收国外先进技术，开发适宜的玉米联合收获机。要注意机具加工对象、工作环境和技术经济方面的异同，拿来和改进并举。 六、循序渐进 展望玉米收获机市场前景，总体运行将呈稳中有升的发展态势，多种产品还会有较长的一段优胜劣汰的过渡时期。产品之间的竞争，主要体现在产品价格竞争、产品质量竞争、售后服务竞争。生产企业应在产品质量上下功夫，在开发研制适应市场需求的新产品和在产品上档次上下功夫，在产品售后服务工作上下功夫。切忌盲目的大干快上和只求眼前利益。循序渐进地研究、开发、推广、服务于玉米机械化收获技术工程。 4 致谢 感谢中国农业机械化科学研究院、天津市农业机械管理局、山西省农业机械管理局、黑龙江省农业机械工程科学研究院、吉林省农业机械研究院等机构的大力支持与帮助。感谢天津富康农业开发有限公司和黑龙江省北安垦区龙光机械厂等企业的大力协助。 引用了多篇来自INTERNET的资料，谨致谢意。 作者简介： 佟金，吉林大学，博士，教授，博士生导师，主要从事生物摩擦学方向的研究。 贺俊林，山西农业大学副教授，吉林大学博士研究生，主要从事农业工程及机械设计方向的研究。 hejunlin26@126.com 吉林大学生物与农业工程学院、山西农业大学工程技术学院对相关研究工作给予了大力资助。 参考文献： [1] 胡伟．玉米收获机械化曙光在前．农机科技推广.2003（5）：11,9 [2] 胡伟．我国玉米收获机械化发展浅析．http://www.tjagri.gov.cn/tjnj/zhuanjia/shouhuoji/wen12.htm [3] 董佑福．玉米收获机械化现状与发展战略．http://www.sdnjtg.com/data/2003/0307.htm [4] 董振国．玉米大国呼唤秋收革命．http://www.sd.xinhuanet.com/news/2004-09/30/content_2964138.htm (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/24/2005)